package com.gxlevi.tree.avl;

public class AVLTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {4, 3, 6, 5, 7, 8};
        //int[] arr = {10, 12, 8, 9, 7, 6};
        int[] arr = {10, 11, 7, 6, 8, 9};
        //创建一个AVLTree对象
        AVLTree avlTree = new AVLTree();
        //添加结点
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            avlTree.add(new Node(arr[i]));
        }

        //遍历
        System.out.println("中序遍历");
        avlTree.infixOrder();

        System.out.println("在没有做平衡处理之前!~~~");
        System.out.println(avlTree.getRoot().height());
        System.out.println("树的左子树高度=" + avlTree.getRoot().leftHeight());
        System.out.println("树的右子树高度=" + avlTree.getRoot().rightHeight());
        System.out.println("当前的根节点=" + avlTree.getRoot());
        System.out.println("跟结点的左子结点" + avlTree.getRoot().right);
    }
}

//创建AVLTree
class AVLTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    //查找要删除的节点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父结点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //删除结点
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            //1.需要先找到删除的节点
            Node targetNode = search(value);
            //如果没有找到要删除的节点
            if (targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现大当前这个二叉树只有一个节点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }

            //去找到targetNode的父结点
            Node parent = searchParent(value);
            //如果要删除的结点是叶子结点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //判断targetNode 是父结点的左子节点,还是右子节点
                if (parent.left != null && parent.left.value == value) {//是左子结点
                    parent.left = null;
                } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {//是右子结点
                    parent.right = null;
                }
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {//删除有两颗子树的结点
                int minValue = delRightTreeMin(targetNode.right);
                targetNode.value = minValue;
            } else {//删除只有一颗子树的结点
                //如果要删除的结点有左子结点
                if (targetNode.left != null) {
                    //如果targetNode是parent的左子结点
                    if (parent == null) {
                        root = targetNode.left;
                    } else {
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.left;
                        } else {
                            //targetNode是parent的右子结点
                            parent.right = targetNode.left;
                        }
                    }
                } else {
                    if (parent == null) {
                        root = targetNode.right;
                    } else {
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.right;
                        } else {
                            parent.right = targetNode.right;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    //编写方法:

    /**
     * @param node 传入的结点(当做一颗二叉排序树的根节点)
     * @return 返回的 以node 为跟结点的二叉排序树的最小结点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找左结点,就会找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时target就指向了最小结点
        //删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }

    //添加结点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;//如果root为空,则直接让root指向node
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root != null) {
            root.infixOrder();
        } else {
            System.out.println("二叉排序树为空,不能遍历");
        }
    }
}

class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    //返回当前结点的高度,以该节点为根结点的树的高度
    public int height() {
        return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height()) + 1;
    }

    //返回左子树的高度
    public int leftHeight() {
        if (left == null) {
            return 0;
        }
        return left.height();
    }

    //返回右子树的高度
    public int rightHeight() {
        if (right == null) {
            return 0;
        }
        return right.height();
    }

    //左旋转的方法
    private void leftRotate() {
        //创建新的结点、以当前跟结点的值创建的
        Node newNode = new Node(value);
        //把新的结点的左子树设置成当前结点的左子树
        newNode.left = left;
        //把新的结点的右子树设置成当前结点的右子树的左子树
        newNode.right = right.left;
        //把当前结点的值替换成右子结点的值
        value = right.value;
        //把当前结点的右子树设置成当前节点的右子树的右子树
        right = right.right;
        //把当前结点的左子树(左子结点)设置成新的结点
        left = newNode;
    }

    //右旋转的方法
    public void rightRotate() {
        Node newNode = new Node(value);
        newNode.right = right;
        newNode.left = left.right;
        value = left.value;
        left = left.left;
        right = newNode;
    }

    //查找要删除的结点

    /**
     * @param value 你希望删除的结点的值
     * @return 如果找到返回该结点, 否则返回null
     */
    public Node search(int value) {
        if (value == this.value) {
            //找到就是该节点
            return this;
        } else if (value < this.value) {
            //如果查找的值小于当前结点,应该像左子树递归查找
            if (this.left == null) {
                //说明找不到了
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else {//查找的值大于当前的结点,向右子树递归查找
            if (this.right == null) {
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    //查找要删除节点的父结点

    /**
     * @param value 要找的节点的值
     * @return 返回的是要删除的节点的父结点, 如果没有就返回null
     */
    public Node searchParent(int value) {
        //如果当前结点就是要删除的结点的父结点,就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            //如果查找的值小于当前结点的值,并且当前结点的左子结点不为空
            if (value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value);//像左子树递归查找
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value);
            } else {
                //没有找到父结点
                return null;
            }
        }
    }

    //添加结点的方法
    //递归的形式添加结点,需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        //判断传入的结点的值,和当前子树的根节点的值关系
        if (node.value < this.value) {
            //如果当前结点左子结点为空
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                //递归的像左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else {//添加结点的值大于当前结点的值
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                //递归的像右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }

        //当添加完一个节点后,如果 右子树的高度-左子树的高度>1,左旋转
        if (rightHeight() - leftHeight() > 1) {
            if (right != null && right.rightHeight() < right.leftHeight()) {
                //先对右子结点进行右旋转再进行左旋转
                right.rightRotate();
                //然后在对当前结点进行左旋转
            }
            leftRotate();//左旋转
            return;//必须要
        }

        if (leftHeight() - rightHeight() > 1) {
            if (left != null && left.rightHeight() > left.leftHeight()) {
                //先对当前结点的左结点->左旋转
                left.leftRotate();
                //再对当前节点进行右旋转
            }
            rightRotate();//右旋转
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }
}